摘 要:高爐冶煉強度在全面的提升,高風溫、高壓、富氧大噴煤等方面嚴重影響高爐設備使用壽命,也會導致熱風爐閥門系統的運行受到很大的影響。熱風爐內部包含較多閥門,數量多且分布范圍廣,任何操作或者維護的不合理,都會造成其無法工作,影響使用壽命。分析了解熱風爐閥門的組成結構以及工作原理,總結出故障和應對措施,提出日常維護要點,為延長閥門壽命提供基礎。
關鍵詞:熱風爐閥門;故障;日常維護;改造
鋼鐵廠設備生產運營中,主要是通過高爐進行生鐵的冶煉。自然界內部分的鐵礦石中含有較多的氧化物,這些是以鐵的形式存在,高爐煉鐵就是把鐵礦石還原成為鐵的過程。高爐生產系統內,包含高爐主體、上料、除塵系統、熱風爐等部分。在生產設備的運行中,熱風爐是主要組成結構,其作用就是把灌入的冷風直接加熱到高爐煉鐵所需要的溫度,促進熱風溫度的提升,降低焦比,有效的促進生產效率和質量的提升,滿足正常使用的需要。
1熱風爐系統閥門的組成及工作原理
當前的高爐熱風爐內,包含如下幾種閥門類型:
盲板閥被大量的應用到熱風爐系統內,其作用就是切斷煤氣供應,避免發生煤氣泄漏、爆炸、中毒等問題,充分的保護人們的生命安全和生態環保。但是該閥門不能單獨使用,一般都是安裝到蝶閥后補,為了檢修煤氣設備,在煤氣管道上布置盲板的結構,可以有效的切斷煤氣的供應,讓檢修工作人員在安全的環境中開展檢修工作,不會發生嚴重安全事故。
蝶閥的作用就是進行流量的調節。因為蝶閥能夠進行流量的調節,所以通常都是安裝到進行流量調節的管道上,比如煤氣調節閥應用蝶閥。蝶閥的優勢就是內部組成非常簡單、體積小、重量輕、密封性好,還可以長期使用,并且及時進行拆裝處理。
閘板閥(切斷閥):該類閥門被廣泛的應用,主要就是在中、低溫的切斷閥門中應用,比如冷風閥、煤氣切斷閥、煙道閥等,應用閘板閥的效果非常好,可以達到系統控制的要求。
放散閥:該類閥門在安裝之后,可以更好的適應高爐休風時可以快速的把煤氣排放到大氣環境中,從而滿足正常使用需要。
2熱風爐閥門常見故障及措施
2.1閥門泄漏問題及措施
在冶金生產中,容易產生比較多的高爐煤氣,這屬于有毒害性、易燃易爆的危險品類型,一旦存在問題會導致嚴重的安全事故,資源浪費嚴重,且影響生態環境質量。在生產環節,閥門泄漏是較為常見的故障之一,所以需要加強管理。
2.1.1填料泄漏
熱風爐系統閥門內,很多都是處于高溫高壓環境中,填料要達到密封性要求,且閥門轉動靈活,壓緊填料環節,隨時進行閥桿的轉動,以保證閥桿緊固的要求。只要是高壓煤氣沖開第一圈,其他填料也容易被沖開。除了需要應用石墨填料外,還應該在石墨中增加鎳絲、鋼絲等以保證強度合格;如果需要更換填料,需要把填料圈分層壓入,各個層填料結合縫相互交錯120°擰緊填料蓋,成為180°對稱設置,均勻分次擰緊,不能導致壓蓋的傾斜,壓蓋與蓋座需要保持足夠的間隙,保持正常運行。
2.1.2墊圈泄漏
因為高爐煤氣內有較多的水、雜質等,會給墊圈產生較大的腐蝕性作用,還有就是熱風爐處于高溫、高壓環境中,也會給墊圈產生損壞影響。因此,需要選擇合適的墊圈材質,應用和工作條件相符合的墊圈;高溫高壓閥門,在安裝時應該再次壓緊螺栓。
2.1.3密封泄漏
因為密封圈或者密封面在閥門內部,并不容易發現。密封圈和閥座、閥板的配合緊密度不足,導致間隙比較大,需要做好連接部位密封墊片的處理,應用閥板和閥桿連接緊固性的閥門。由于鐵屑、高爐粉塵有大顆粒進入,或者生產環節有機械的碎片進入堵住閥芯,導致關閉不嚴。
2.2蝶閥常見問題及措施
因為煤氣內含有一定量的水分,蝶閥會長期受到煤氣腐蝕影響,熱風爐系統內分布著較多灰塵,只要是軸和軸承套存在積灰的情況,軸承就會逐步的抱死。因此,需要做好蝶閥的潤滑處理,確保軸承和減速器的潤滑性能合格。此外,檢修結束后,煤氣調節閥要達到轉動靈活性要求,螺栓連接達到緊固性標準,填料非常均勻,接口嚴密、不滲漏,閥門與閥座的間隙控制在0.05mm以內,試壓符合要求。
2.3盲板閥常見問題及措施
盲板閥的應用就是進行高爐設備檢修過程中煤氣管網切斷處理,有些情況下,會發生盲板閥開閉不動作或者閥板不動作的情況。需要調整電動裝置力矩,無法旋轉動作的連接螺桿進行清理,保證不會存在積灰。
2.4煤氣放散閥常見問題及措施
按照煉鐵工藝與安全性,高爐每一次開停爐、檢修、事故休風以及正常布料的過程中,都要進行含塵煤氣的放散,這個環節主要是通過放散閥來進行的。因為煤氣沒有實施除塵處理,灰塵顆粒較大,并且硬度較高,液壓缸等活動部件容易卡死,所以導致無法開啟或者無法關閉的問題。此外,閥蓋調節板強度性能較差,閥蓋在高爐風壓的作用之下直接頂住調整板,讓其發生變形反應,造成閥蓋和閥座的配合度較差,容易發生跑風的問題。因此,液壓缸需要設置防護罩,避免灰塵進入到內部,還要進行閥蓋調節鋼板,焊接加強筋,保證結構強度性能合格。
2.5閘板閥常見問題及措施
閘板開閉的方向和煤氣流動方向是垂直的,氣流經過閘式閥門時,方向不變,所以阻力較小,這樣就不會給閘板產生過大的沖擊。但是閘板和閥座存在較大壓力,容易產生摩擦力反應,造成密封面出現拉毛或剝落的情況。因此,閘板閥門應用時,要避免給密封面產生摩擦損壞,關閉閥門時保證力矩在合理范圍內,如果密封面存在損傷,及時研磨處理。在運營了一定的時間后,閘板容易產生損傷問題,造成閥板和閥座有間隙,這時可以利用調整油缸活塞螺桿和橫梁間距以改變行程,避免發生間隙的問題,符合正常運行要求。
3熱風爐閥門的日常維護
閥門正常工作中,維護管理的作用就是達到整潔性的要求,潤滑性能良好,組件齊全,符合正常工作標準。做好日常的維護管理工作,降低故障發生頻率,延長使用壽命。
3.1閥門的活動部位應該保持清潔
閥門油漆達到完整性要求,表面、閥桿、螺母上的螺紋與支架滑動部位、齒輪、蝸桿等容易產生積灰的位置,及時做好清理處理,防止發生嚴重磨損或者腐蝕的問題。此外,對于長期開啟的閥門,密封面容易存在污物,先把閥門輕輕開啟,利用高速流動介質的沖刷,消除雜質再關閉。
3.2對運轉部位定期加油潤滑
比如盲板閥的松開夾緊蝸輪與蝸桿位置、電機輸出軸承部位需要定期進行油脂保養,通常周期為2~3個月。軸承部位、齒輪和蝸輪蝸桿的嚙合位置和其他配合部位要有良好的潤滑效果,避免產生嚴重摩擦,防止磨損。對于沒有油杯或者油嘴、運行中容易發生損壞的結構,要配置齊全潤滑系統,確保油路通暢性。潤滑的部位,要及時加油。
3.3保持電動裝置的日常維護
電動裝置維護通常是每月一次的頻率,主要工作是外表面清潔,沒有灰塵,不會存在汽水、油污污染的問題;密封面、點要達到牢固性要求,嚴密、無泄漏;潤滑部位及時加油處理,閥桿螺母加注潤滑脂。
3.4經常檢查閥門、法蘭及管道的泄漏現象
設置專人進行閥門的檢查和管控;閥門檢修、修復之后,使用紅丹檢查密封面結合效果;保證閥門按照正常操作方法進行,避免產生泄漏的問題。
4結語
綜上所述,高爐熱風爐系統內,閥門的作用至關重要,其對于經濟性、安全性、環保性產生直接影響。管道的運行時通過閥門進行控制,避免發生泄漏問題,及時消除故障問題,加強日常的維護與保養管理,可以實現能源節約,提高安全性。
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(南京市南鋼集團第一煉鐵廠,江蘇 南京 210035)